Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: RAMAZAN ÖNDER YAŞAR
Danışman: Erdem Akboy
Özet:
Son yıllarda teknolojik gelişmeler ve artan refah düzeyiyle birlikte elektrikli cihazların kullanımı yaygınlaşmaktadır. Bu durum, elektrik enerjisine olan talebi arttırmıştır. Artan bu talebi karşılayabilmek için, dünyamızın enerji kaynaklarının tükenmekte olduğu göz önüne alındığında, elektrik enerjisinin verimli ve kaliteli kullanılması oldukça önemli hale gelmiştir. Ancak, günümüzde yaygın kullanılan, Anahtarlamalı Güç Kaynakları (AGK), Kesintisiz Güç Kaynakları (KGK) vb. lineer olmayan alıcılar ise şebekeden harmonikli akım çekerek şebekeyi bozmakta ve verimin düşmesine neden olmaktadır. Anahtarlamalı güç kaynaklarında, AA-DA dönüşümü, en yaygın ve basit bir yöntem olarak bilinen, tam köprü kontrolsüz doğrultucu ve gerilim düzeltici elektrolitik kondansatör ile sağlanır. Bu kondansatör şebekeden çekilen kısa süreli akım darbeleriyle şarj olur. Böylece şebeke akımı dalga şekli sinüsten uzaklaşır. Bu durum, şebeke akımının harmonik içerdiği anlamına gelmektedir. Lineer olmayan yükün ihtiyaç duyduğu güç yükseldikçe, şebeke akımında bulunan harmonik miktarı da artar. Bu durum, dağıtım sisteminde daha büyük boyutlu güç elemanlarının ve daha geniş çaplı kabloların kullanılmasına, kullanılabilir gücün düşmesine ve sistem bileşenlerinin fazla ısınmasına sebep olmaktadır. Bu olumsuz etkileri azaltmak, elektrik enerjisinin verimli kullanımını arttırabilmek için çeşitli ulusal ve uluslararası standartlar ve kısıtlamalar geliştirilmiştir. Bu çalışmada, OLED TV güç kaynağında kullanılmak üzere tasarlanan yüksek frekanslı iki aşamalı GFD devresi sunulmuştur. İzoleli DA-DA dönüştürme katında, sıkı gerilim regülasyonu istenen, OLED panelini ve ses sistem birimlerini beslemek için 302 W çıkış gücünde, yarım köprü seri-paralel (LLC) türü rezonanslı dönüştürücü, anakart ve diğer sistem birimlerinin beslemek için 67 W çıkış gücünde geri dönüşlü dönüştürücü kullanılmıştır. Bu tez çalışmasında öncelikle GFD işlevli yükseltici dönüştürücü ve yarım köprü LLC türü rezonans dönüştürücünün tasarım adımları, simülasyon devresi ve sonuçları gösterilmiştir. Geri dönüşlü dönüştürücünün analiz, tasarım aşamaları ve uygulama sonuçları bu tezde yer almamıştır. Tasarım sonucu seçilen elemanlarla uygulama devresi kurulmuş, farklı çıkış yükü ve giriş gerilimlerinde, uygulama devre sonuçları, toplam sistem verimi, güç faktörü paylaşılmıştır. 230 V şebeke giriş geriliminde ve maksimum yük koşulunda güç faktörü 0.984, toplam sistem verimi 91.04% olarak elde edilmiştir. Yükseltici dönüştürücüde, ana anahtarın sıfır akımda iletime girmesi ve ana diyotun sıfır akımda kesime girmesiyle yumuşak anahtarlama sağlanan Sabit İletim Zamanlı (SİZ) sınır akım mod kontrol yöntemi tercih edilmiştir. Böylece, yükseltici endüktansının değerinin düşürülmesiyle, anahtarlama frekansı yükseltilmiş, TV yükseklik sınırlarını sağlayan nüve ve karkas kullanılabilmiştir. Yarım köprü LLC türü dönüştürücüde, TV yükseklik sınırını karşılayabilmek için birincil tarafta seri, ikincil tarafta paralel iki adet transformatör kullanılmıştır. Verim ve güç yoğunluğunu arttırmak amacıyla doğrultucu kısmında bulunan diyotlar yerine MOSFET elemanı kullanımı tercih edilip, eş zamanlı doğrultma yapılmıştır. Dönüştürücü geniş yük aralığında endüktif bölgede çalışmakta olup, yarım köprü anahtarları sıfır gerilim geçişi ile iletime başarıyla girmektedir. Yumuşak anahtarlama tekniklerinin kullanılmasından dolayı, Elektromanyetik Uyumluluk (EMU, EMC) EN 55032 standardında bulunan iletim ve radyasyon yollu yayılım gereksinimlerine uyumluluk sağlanmıştır ve test sonuçları paylaşılmıştır.